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精细化工工艺学论文(合集7篇)

时间:2023-03-22 17:42:11
精细化工工艺学论文

精细化工工艺学论文第1篇

关键词: 《精细化工工艺学》课程 精细化工 教学改革

《精细化工工艺学》课程是精细化工专业开设的一门专业必修课程。该课程是在学习了“四大”化学、《化工原理》、《精细有机合成单元反应》的基础上,介绍一些具体的典型精细化学品的生产工艺,包括反应原理、原料的选择与制备、反应设备的选择、最优合成路线的确定,工艺条件对产品性能、质量、收率的影响等内容。通过学习,学生从整体上对精细化工工艺有一个较为系统的了解和掌握。精细化工涉及范围非常广泛,人们的衣食住行都离不开它,按照日本1984年的分类,精细化工产品囊括35个大的门类[1],同时精细化工发展速度极快,新的产品层出不穷,日新月异。如何上好《精细化工工艺学》这门课,进行有效的课程改革一直是各个学校关注的问题。针对学生这种现状,笔者对《精细化工工艺学》课程进行了教学改革研究,充分调动了学生的学习积极性,更好地发挥了教师的主导作用和学生的主体作用,使学生的学习达到了事半功倍的效果,注重实际能力的培养,为学生毕业后从事精细化工产品的生产和新品种的开发奠定了必要的理论和技术基础。

1.立足地方经济服务,合理组织、精选教材内容

精细化工与其它专业课程有所不同,由于精细化工产品所包含的类别太多,难有结构统一和内容全面的教材,而且精细化工本身正在不断地发展,所以内容更新较快,教材内容很容易过时。笔者通过市场调查,根据地方经济精细化工产品的需要,确定农药、涂料、表面活性剂、高分子精细化学品为教材重点内容,对皮革化学品、石油化学品、信息存储材料、电子化工产品选讲或删除。教师对每一堂课的内容要进行深入的研究,精心地选取教材内容,做出合理的取舍,把握好重点和难点,切实地编写好每一个教案。对同一内容的多个配方或工艺,精讲一到两个典型的配方或工艺,可起到举一反三的作用。

《精细化工工艺》课程的教材,版本较多[1]-[5],内容各有差异,笔者选用的是刘德峥主编的《精细化工工艺学》[1]。但有些章节的编排顺序没有知识连贯性,不便于教学。笔者把教材中与日用化工联系紧密的一些章节:第六章“表面活性剂”、第九章“洗涤剂”和第十章“化妆品”放在了一起,增强了教材的系统性,而且有利于学生学习时的知识迁移,有利于学生的学习。

2.理实一体化、任务引领式教学模式,提高学生学习兴趣

高职类学生生源质量相对较差,而且没有养成良好的学习习惯。如何提高学生的学习兴趣?采用理实一体化、任务引领式教学模式,效果较佳。讲解过程中,以某一个典型精细化工产品的生产为任务,以生产原理、工艺过程、工艺技术、工艺设备、原料消耗、操作技术和产品用途为主线,逐一进行,对重点、难点要讲深讲透,引导学生从多角度、多层次去理解,讲授内容宽而新,以学科的发展为大背景,了解课程基本原理在大学科中的定位及其与学科最新发展的联系。同时为了使学生能更好地理解反应原理、工艺流程、操作要点及配方中各组分的作用,以促进学生对精细化工工艺课程的深入学习,笔者采用理实一体化模式,在课堂教学中引入了一些实验内容,使课堂教学与实验有机地结合起来,如讲解聚醋酸乙烯乳液胶粘剂时,首先引入实验内容聚醋酸乙烯乳液的合成[6]配方,并对配方进行剖析。从反应原理、各组分的作用及用量、聚合温度、单体的加入方式、pH控制、搅拌速度、产品性能与测试、产品用途等方面进行系统讲解,让学生对胶粘剂的组成有一个透彻的了解。接着让学生自己到实验室动手做胶粘剂,验证刚学过知识。把理论教学与实验教学有机地联系起来,增强了学生对精细化工理论的理解和把握,提高了学生学习兴趣。

3.改革教学手段,采用多媒体、仿真手段进行教学

《精细化工工艺学》教材中有许多的工艺流程图和众多的配方,用常规方法进行教学,既难板书,又费时间,课容量将大为减少,难以完成大纲规定的教学任务。改变低效率的、落后于课程要求的教学手段,采用先进的教学手段来施行教学,才能更好地完成教学任务。多媒体、仿真技术能用图、文、声、像和动态视频等效果直观地把传统媒体技术条件下难以表述的现象与过程主动而形象地显现出来,很好地符合了这一教学的目的、任务和要求。利用多媒体教学可以使各流程中物料的流向、产物的分离、设备的功用形象生动,在有限的时间里加大课容量,可以给学生提供更多的信息量,有效地完成教学任务。化工仿真实验室可以让学生模拟工厂进行生产工艺的操作,使学生有“身临其境”的感觉,并为后续的学生进厂实习打下基础。

4.注重实践教学,利用校内外实训基地,强化技能训练

精细化工工艺学是一门实践性较强的课程。对于高职学生来说,不宜讲过多过深的理论知识,而应着重于如何培养学生的动手实践及创新能力。这是高职教育的培养目标,而要培养学生的动手实践和创新能力,搞好实践教学是关键。精细化工很多实验属于复配技术的应用,为充分调动学生的主动性和积极性,有些实验如液体洗涤剂、洗发香波、胶粘剂等,可让学生自己设计配方与实验方案,以加强动手能力的培养,极大地提高学生的学习兴趣。

《精细化工工艺学》课程与精细化工生产实际联系紧密,学生仅依赖理论教学和实验教学来学习《精细化工工艺》课程是远远不够的,必须与工厂的化工实际生产结合起来,才能让学生从更深的层次上去理解化工生产。因此,实训基地建设对《精细化工工艺》课程的教学显得尤其重要。笔者依托董事会,校企合作,把学生带出去,在湘江涂料集团、湖南化工研究院试验工场实训基地进行生产实习,与化工生产实际结合起来,使学生更好地掌握了《精细化工工艺》课程基本内容,培养了学生的实际技能。

5.改革实效

改革后的精细化工工艺学教学模式,使学生真正感觉到理论与实践结合,对精细化工产品生产与开发有比较完整的概念,加深了基础理论的理解,加强了对学生知识、技能与态度的培养。精细化工实训的教学改革效果显著:该专业学生就业率、专业对口率高;我院选手连续三年在全国石油与化工职业院校化工技能大赛中荣获团体一等奖;专业课教师团队在2008年被评为省优秀教师团队。

参考文献:

[1]刘德峥.精细化工工艺学[M].北京:化学工业出版社,2008.

[2]李和平,葛虹.精细化工工艺学[M].北京:科学出版社,1997.

[3]沈一丁.精细化工导论[M].北京:中国轻工业出版社,1998.

[4]钱旭红,徐玉芳,徐晓勇.精细化工概论[M].北京:化学工业出版社,2000.

精细化工工艺学论文第2篇

关键词:卓越工程师;精细化工工艺学;学生产品专题介绍问答式教学;开放设计性实验教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)21-0267-02

“卓越工程师”教育培养计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。卓越工程师教育培养计划具有三个特点[1]:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。所以“卓越工程师”之所以“卓越”,不仅在于其专业知识丰富,也在于其解决问题的能力强,更在于其综合素质高。在“卓越工程师”教育培养计划理念的倡导下,全国各高校掀起众多工科专业进行专业基础课及专业课程改革的热潮[2-6]。《精细化工工艺学》是化学与工程工艺专业的一门主干专业课程,其涉及的精细化工产品门类繁多,日新月异,与实践联系相当密切。在“卓越工程师”教育培养计划理念的倡导下,从事该门教学必须做到结合学科前沿的最新进展和基本理论;其次结合生产实际中的主要技术问题、最新技术方法、过程和结果,对教学模式进行相应改革。使学生通过本课程的学习,能掌握精细化工工艺学基础和理论知识,正确地认识精细和专用化学品生产的工艺条件和瓶颈技术,提高发现问题和解决问题的能力。本人多年从事化学工程与工艺专业《精细化工工艺学》课程教学工作,在借鉴其他院校面向“卓越工程师教育培养计划”课程教学改革的基础上,参考各高校同仁对精细化工工艺学课程教学改革采用的方法[7-9],同时结合地区经济发展的特点对精细化工工艺学进行相应的教学改革。以下主要从精细化工及精细化学品的特点、课程教学内容构建及教学采用的方法和措施等方面阐述精细化工工艺学教学过程中的一些具体做法。

一、精细化工及精细化学品的特点

精细化工有别于基础化工,它有着自己的鲜明特点,这在绪论课一定要给学生讲授好,让学生充分了解精细化工及精细化学品的特点,从而激发他们对这门课程的兴趣。精细化工及精细化学品的主要特点有生产特性、经济特性、商业特性及产品特性[10]。其生产特性表现为:小批量、多品种、复配型居多、技术密集、多用间歇或多功能生产装置、生产流程多样化。它们的经济特性表现在投资效率高、附加值高及利润高等,在这里可以列举一些附加值高的精细化工产品实例,比如农副产品深加工等。笔者在授课时就给学生讲了广西蔗糖深加工产品的实例(由蔗糖制备葡聚糖),让学生深刻体会到精细化学品的高利润,促使学生对精细化学品和精细化工生产技术感兴趣。精细化学品的商品性强,表现在用户对商品选择性很高,市场竞争十分激烈,开发应用技术和开展技术服务是组织精细化学品生产的两个重要环节。国外精细化工企业非常重视技术开发、技术应用和技术服务这些环节的协调,他们在技术人员配备的比例上是比较高的。另外应该让学生充分认识到我国与世界发达国家精细化工发展的现状、重点和热点相比有什么优势或不足,直接让学生感受到学习这门课程的重要性及意义。

二、《精细化工工艺学》课程内容体系的构建

1986年,我国化学工业部对精细化工产品的分类作了暂行规定,把精细化工产品分为11大类[10],分别是:(1)农药,(2)染料,(3)涂料(包括油漆和油墨),(4)颜料,(5)试剂和高纯物,(6)信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品),(7)食品和饲料添加剂,(8)黏合剂,(9)催化剂和各种助剂,(10)化学药品(原料药)和日用化学品,(11)功能高分子材料(包括功能膜、偏光材料等)。不是每一本教材都能把以上精细化学品11大类的内容全包括,因此根据专业培养特点、地区资源及精细化工产业特色、教学课时来选定教学内容显得十分重要。《精细化工工艺学》是我校化学与工程工艺专业的一门必修课程,总课时64时数。近几年来我们一直采用以马榴强主编的由化学工业出版社出版的教材为主,补充专题讲座为辅的课程内容构建体系。主要教材的内容主要涉及高分子加工助剂、表面活性剂、食品添加剂、胶粘剂、涂料、香料及提取工艺、化妆品及新领域精细化学品等方面。在此基础上,还给学生增加了《饲料添加剂》、《淀粉深加工》、《汽车专用洗涤剂》、《精细陶瓷》及《人工晶体》等专题内容,这样一来,使所选择的教学内容既有重点,又能使学生在精细化工领域有一定的知识广度,并能了解本领域内一些最新的研究成果、发展动态和精细化工产品在新领域的应用及配方确定,同时对广西地区的精细化工特色有一定了解。在教学过程中不断地把在文献检索中发现的新技术、新产品、新理论充实到教材中,以丰富讲授内容,并适时补充精细化工行业的最新资讯、国内知名精细化工企业的最新发展动向等。

三、采用的教学方法及措施

(一)要求学生采用PPT形式介绍与生活相关联的精细化工产品专题

传统的教学模式都是教师讲授的模式,使学生的学习有较大的被动性。为了激发学生学习的主动性,在教学过程中,开学第一周就把学生分组(3~5个学生一组),自选与生活息息相关的精细化工产品进行PPT课件介绍,内容包括产品的结构组成和用途、生产方法、生产过程中存在的三废处理问题等。可以适当提供一些备选专题,例如我提供的复配技术在液体洗涤济中的应用研究及进展、食品添加剂的使用安全问题、汽车美容用化妆品的品种及研究进展、八角油的提取工艺及方法等专题,由组长负责组织组员通过以下方式进行资料查阅:(1)利用学校图书馆精细化工馆藏书目;(2)利用现有精细化工类学术期刊及数据库查阅精细化工产品的最新研究成果及发展趋势;(3)利用精细化工综合网站,如化学化工论坛(.cn)、中国精细化工网(.cn)、世界精细化工网()、21世纪精细化工网()、中国精细化工技术网()、中国专利信息网(.cn)等。然后进行课件制作,再交由老师审核,再推选一到两人上台主讲,讲完后所有组员同时上台对同学的提问进行答辩,每组选出一个记录员,记录提问同学的姓名及问题内容,不能回答的问题课后通过查阅资料或是与老师讨论后再回答并做成电子版课件,在上课前展示给大家。提问的同学都可以在平时成绩加分,如此要求后,在下面听的同学也会提高注意力。比赛评委由各组长组成,和组长讨论并制定评分细则,对表现优秀组给予一定的奖励,并以PPT演示的得分评定分数。经过试行教学效果良好。比如食品添加剂专题就例举了大量的反面事例如苏丹红事件,学生通过查阅资料谈自己对苏丹红及苏丹红事件的认识,经过交流讨论,不仅使学生增加了对苏丹红这类物质的性质、用途等的了解,而且增强了学生对食品安全维护的意识。通过学生PPT演示答辩式教学,不仅提高了学生查阅资料的能力,也培养了他们的合作精神、多媒体课件的制作能力以及提高学生自主学习精细化工产品知识的主动性;让学生深刻体会到学知识不仅是听,自己也有上讲台展示的机会。教师为了给同学们更好地介绍所选定的精细化工产品,不被问倒,着实需要下一翻苦功精心准备。

(二)组织学生到精细化工厂参观,提高学生理论联系实际的能力

为了加强教学的实践环节,让学生能更好地理解课堂上学到的理论知识并更好地与生产实践相结合,开阔学生视野,在课程学习期间,组织带领学生到南宁市天亮精细化工有限公司、南宁市涂料厂、南宁市胶粘剂厂和南宁市化妆品厂等精细化工企业进行课程见习。使学生现场了解到洗涤剂、三醛胶、内外墙涂料及化妆品的生产过程、生产工艺和主要生产设备。在参观现场请工厂的工程师对学生进行指导与讲解,解答学生提出的问题,引导加深企业生产印象与感受,启发学生在学习涂料、化妆品、洗涤剂及胶粘剂生产工艺中思考需要解决的理论和实践的相关问题,提高学生发现问题及分析问题的主观能动性。同时,为了响应“卓越工程师”培养理念所提倡的“行业企业深度参与培养过程”,在见习时请企业负责人介绍企业所选取的生产工艺的优点,生产过程中常见问题的解决办法、企业的创业史、企业文化及企业急需人才培养要求等多方面的知识,让学生更多的了解所见习精细化工企业的概况,同时明确今后在校学习的方向。参观见习后都会要求学生写不低于5000字的见习报告,包括各个厂家产品的生产流程、产品用途、现有工艺的优点与不足、心得体会等。通过参观实习,总体感觉到精细化工产品生产所用的设备和所建的厂房一次性投资不高,点燃学生毕业走上社会后自主创业的激情,在一定程度上推动了学习的积极性和主动性。

(三)结合教师科研项目开设出设计性实验

教师们的科研课题有部分不仅是结合地方资源特色而立项,且与精细化工产品合成与应用研究紧密相关,同时教师科研项目具有持续深入研究的特点。因此可以借助这个教师科研项目资源优势,与他们一起研讨开设出相关的设计性实验,要求学生根据所学习的精细化工课程知识点,查阅相关文献资料,用目前比较成熟的工艺去合成获得目标产品,确定反应的条件、实验所需要的基本仪器及相应的检测手段,部分学生在今后毕业论文环节也会参与到教师的课题研究的子课题中,这类设计性实验的开设不仅锻炼了学生资料查阅、实验操作、发现问题和分析问题的能力,同时为他们的毕业论文实验打下坚实的基础,比其他专业的学生更快地溶入教师的研究课题中,达到双赢的效果。以下是我院教师多年来研究的部分相关课题:双酚A型环氧树脂的改性研究、新型催化剂对汽车泡沫材料发泡-凝胶反应动态平衡研究、以蔗糖为原料双菌协同发酵合成中低分子量萄聚糖、萃取与膜分离集成从菠萝加工废弃物中提取菠萝蛋白酶、基于构效关系的磷酸盐防锈涂料设计及其作用机理研究、纳米碳酸钙的制备及应用研究、木薯淀粉磁性微球分子链态及构效。可见这些课题均属于精细化工研究范畴。通过结合教师科研项目开设设计性精细化工实验,有效提高了精细化工工艺学教学质量,更好地提高了学生的在精细化工工艺方面知识的运用与创新能力,从而体现出“卓越工程师”所倡导的培养理念。

(四)增加课程实践环节的占分比例,完善课程成绩的评定方法

大部分的课程考核方式都是采用闭卷方式,而且期末分数占总评成绩的权重比较高(通常为70%)。而精细化工工艺学课程与别的课程不一样,由于该门课程与现实生活结合非常紧密,除了指定教材上的内容外,还有老师补充的专题和学生PPT介绍的专题,为了提高学生在平时的课程学习过程中的认真程度,该门课考试的内容有70%是教材知识,30%是课外补充及实践知识,因内容多而广,所以闭卷考试会给学生造成很大的记忆压力,结合该门课程主要目的是为了让学生更好地理论联系实际,充分了解目前的精细化工产品市场供求及产品配方研究现状和进展,因此期考采用开卷进行。在试题中可以把实践环节的内容有机组合在考试题中。按下面的公式算期评成绩。期评成绩=平时综合表现(含作业等)*15%+课程论文*7%+课程见习10%+PPT演示8%+期考*60%,通过这样的评分方式,可以有效推动学生在课程学习过程中注重实践这一环节的表现,更好地把学到的理论知识与实际应用有机的结合起来。

四、结语

“卓越工程师培养计划”是一个系统的工程,需要多个教学环节的参与和保证。为适应该培养计划的要求,必须不断对《精细化工工艺学》进行教学内容和教学模式改革,才能提高教学效率,更好地发挥精细化工工艺学在培养“卓越工程师”型人才中的优势和作用。

参考文献:

[1]《中国地质教育》编辑部.加入“卓越工程师教育培养计划”地质、资源开发与利用领域的学校与学科专业名单[J].中国地质教育,2012,(1):179-180.

[2]高丽娟,方志刚,李秋菊,张丽华.面向“卓越工程师”培养的物理化学课程体系构建[J].教育教学论坛,2013,(10):202-20.

[3]王桂荣,刘元林,刘春生,赵汗青.卓越工程师培养背景下机电本科毕业设计改革[J].教学研究,2014,37(1):89-91.

[4]冷雪松,王艳东,姜丽娜,徐崇.基于卓越工程师培养目标下的大学物理实验创新培养模式[J].大学物理实验,2013,26(6):127-130.

[5]袁文华,万振刚.“卓越工程师计划”与《电机及拖动基础》教学改革[J].科技信息,2012,(33):254.

[6]高有华,翟慧萍,邵岳,龚淑秋,刘晓明面向卓越工程师培养的“电工学”课程改革[J].电气电子教学学报,2012,34(增刊):74-76.

[7]黄良芳,张辉,张莉艳,徐金明.以产学研为基础的《精细化工工艺学》实验教学改革的探究[J].教育教学论坛,2013,(31):44-45.

[8]曹云丽,王莉,冯云晓,徐伏,李松田.“教育梦”背景下浅谈精细化工工艺学课程教学[J].化工高等教育,2014,(3):37-38.

精细化工工艺学论文第3篇

关键词:课程设计;教学实践;教学体会

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)18-0132-02

引言:

“精细化工工艺课程设计”是在学生完成了“精细有机合成”和“化工原理”的理论课程学习之后开设的综合性实践课程,课时1周,是东北石油大学化学化工学院应用化学专业“四位一体”模块化实践教学体系中第二层次的教学模块。该课程要求学生自主学习、构思设计一个精细化学品工艺设计为主的课题。需要经过资料查阅、合成路线设计、反应系统工艺设计、反应器工艺设计、答辩验收等过程,最终完成课程的学习和实践。教学过程中通过师生交流、学生自主学习和独立设计,对学生的知识获取、规划设计、工程技能、知识综合应用进行系统全面培养。截至目前,该课程已经开设7届,已经成为理论课和工程实践之间最重要的纽带。

一、课程的规划

东北石油大学是一所以工学为主的综合类院校,学校重视科学研究与实践应用,课程设置方面要求所有专业开设课程设计等实践类课程。应用化学专业的一个专业培养方向是精细化工,所以精细化工工艺学课程设计是我专业学生的必修课之一。该课程以《化工原理》和《精细有机合成化学与工艺学》的理论知识为基本点,综合应用专业知识,突出工程意识和创新意识,提高学生的综合设计能力,培养学生解决实际工程问题的技能。

在课程开设之初,由于缺乏实践经验,课程设计题目单调,应用型不强,而且学生对工艺和设备的结构与原理认识肤浅,学生的工程素质和工程实践技能没有得到应有的锻炼。通过多年的教学实践,在笔者及所在专业教师的共同努力下,对精细化工工艺课程设计的时间安排、前期课程的内容设置进行了合理衔接,起到了承上启下、融会贯通的良好效果。

该课程设计隶属于精细化工方向的教学集合体系,时间及内容安排顺序是同时开设《化工原理》和《精细有机合成化学与工艺学》,前者着重于介绍单元操作、工艺流程操作条件优化和设定,而后者着重于介绍精细化学品的合成工艺路线和单元反应的合成条件优化设计。然后开设《精细化工工艺设计》,它是将化工设计知识和精细化学品生产工艺融为一体的综合性教学环节,通过设计使学生深刻理解精细化学品的生产理论知识,明确所学课程知识的实际用途,并综合培养学生思考和解决问题的能力。由于课程设计时间为一周,在此期间,学生需要完成资料查阅、物料衡算、热量衡算、反应釜设计、流程图绘制、反应釜绘制等内容,工作量相对较大,所以理论课程教师在教学过程中需要预安排设计内容,学生在学习理论知识的同时进行课程设计准备工作,学习效果更好。

二、课程内容及教学实施

《精细化工工艺设计》的任务设置紧紧结合教学实际。精细化学品种类繁多,大多采用间歇操作,多步骤生产,而我校紧靠大庆油田,学生对油田化学剂,尤其是驱油用表面活性剂、缓蚀剂、破乳剂等精细化学品的接触了解较为深入。此外,前期课程设置了认识实习,学生对油田用精细化学品的生产流程具有初步认知。所以,在任务设置上,侧重于油田化学剂产品的生产工艺设计。

课程设计教学在多媒体教室进行,主要用于指导教师全方位讲解课程设计的任务安排和设计要求。教师在授课前备齐参考资料和工具用书,指导学生人数不超过15人。课程设计过程以学生为主体,教师进行针对性辅导,并根据学生遇到的问题组织课堂讨论,加深对知识的理解和熟练运用。为督促培养学生个人能力和团队合作精神,按照每组2人进行任务分配。课程结束后,由学生提交手写设计说明书一份,要求按照章节依次详细写出计算过程,并提交反应釜的设计图纸、反应车间的布局图纸等关键附图说明。最后,学生根据自己的设计内容,以小组为单位,进行公开答辩,根据学生的答辩情况及平时的指导情况,指导教师可以判断设计任务的完成效果,便于公平公正地进行成绩评定。

三、应用化学专业开设课程设计的教学体会

我校应用化学专业属于理科,课程体系设置不同于化学工艺专业,学生平时的学习均已理解分析为主,数学计算和工程制图等能力欠缺,工程和工艺基础均薄弱[1]。所以,通过课程设计教学环节实现对实现应用化学专业的多维度培养是非常必要的。通过7届教学实践,笔者认为理科专业因地制宜地开设化工类课程设计,对于学生多方面的能力培养有重要作用,具体有如下几方面的体会。

精细化工工艺学论文第4篇

关键词:精细合成实验;教学改革;实验技能

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)31-0044-02

应用化学是介于理学化学和工学化学工程与工艺本科专业之间的应用型工科学科,是以化学基本理论和方法,对化工、材料、医药、信息、生命、环境、能源、地球、空间和核科学等工业生产中与化学有关的问题进行应用基础理论和方法及应用研究为使命的中心学科,是人类赖以生存和国民经济发展的重要支撑。精细化学品生产是化学工业中最重要的组成部分,国际上精细化工在化工比重达85%以上,我国只有50%左右,而我们安徽省比重更低。通过改革开放三十多年的发展,我国在东部沿海地区已发展起相对集中的精细化工产业群,这也为安徽的精细化工发展提供了机遇。随着化石资源的消耗,对利用生物质生产精细化学品的技术需求日益迫切。因此,开展精细有机合成及其工艺技术的研究,对提高我省乃至我国的高分子材料化学品生产技术水平,减少环境污染和有毒有害物质排放,提高生产中安全水平,降低生产成本,起着决定性作用。国家“十一五”和安徽“861”行动计划都将高新技术产业作为优先发展的支撑产业;精细有机合成将为区域经济发展和学科发展提供强有力的理论及技术支持。

一、已有的理论实验基础

《精细化工工艺学》是应用化学专业的核心课程,是承担学生职业核心能力培养的一门课程。我们使用的教材是由天津大学唐培堃和冯亚青主编的《精细有机合成化学及工艺学》(第二版)。该课程涉及的教学内容比较多,主要有精细有机合成反应理论、精细有机合成的基元反应以及有机合成设计的主要原则和方法。本课程的教学内容主要是由十三个有机合成单元反应组成,各个单元反应之间既相互独立又相互联系。由于课程内容涉及的较多,其中不但有一定的基础理论,而且也拥有一定的实践知识,基本理论与生产实践互相联系,密不可分。在教学时如果仅仅一味地讲授理论知识或讲授实践知识,将教材上反应的特点与规律一股脑儿地灌输给学生,课堂教学就会变得死板,会使学生的学习积极性下降;另外,如果执行教学计划时,理论课与实验课间隔时间过长,课程教学无法实现对学生基本技能的训练,学生对学习的兴趣也会失去。与《精细化工工艺学》课程配套的实验课程是精细有机合成化学实验。该课程作为一门高年级的化学工艺专业和应用化学专业的专业实验必修课,是有机化学实验课程的实际应用的一个延伸。该课程希望通过具体的与生产实践相关的实验操作培训,来强化并提高学生的有机合成实际能力,同时也能增强对精细化学品的掌握。同时,希望通过该实验课程的训练,使学生的分析问题、解决问题以及能力动手能力得到提高,为学生完成毕业论文、继续深造和就业打下基础。然而,目前就《精细化工工艺学》课程而言,除了天津大学和同济大学,我们学校和有很多开设这门课程的高校,由于一些客观条件限制,目前还没有开设相应的实验内容的课程;一些学校尽管开设了这类实验课,然而与《精细化工工艺学》相配套的教学内容还是以传统方式的综合性、验证性实验为主,并且实验项目及相关的实验条件、实验药品、实验仪器都是教材上规定死的,甚至一些实验工艺相对陈旧落后,有时候常常是让学生依照讲义,按部就班地进行,不利于提高学生科研主观能动性和创造力,作为高年级专业实验训练,还存在一定的不足。安徽省委文件《关于建设高等教育强省的若干意见》(皖发(2010)9号)曾指出:我们要建立“资源共享、合作共赢”的校企合作平台和机制,并且广泛吸纳高校科研院所、相关企业作为产学研合作基地、本专科生实习实训基地和研究生联合培养单位,鼓励高校和企业合作共同建设实验室和研发中心,将高等教育不断延伸到企业,并最终融入进社会。为了适应高等教育自身发展和时展的需要,全国各地很多的地方院校纷纷提出应用型和工程型的人才培养目标,黄山学院结合自身专业特色和学校发展前景,也将学校定位为地方型应用型本科院校。鉴于以上原因,结合我校建设地方性应用型本科高校的办学宗旨及化学化工学院专业建设特色,面向我校化学工艺专业和应用化学专业开展精细有机合成实验,提高学生对精细有机合成理论知识的掌握和运用,在人才培养、科学研究、服务经济发展方面具有重要的理论意义。并且,黄山学院化学化工学院实验室和黄山安徽永佳集团及其子公司(黄山永新股份有限公司、黄山市恒(新)远化工有限公司、黄山市华惠精细化工有限公司、黄山市强力化工有限公司、黄山市华兰化工有限公司、黄山市创联洗涤科技有限公司、黄山新力油墨科技有限公司)等在内的一批当地龙头企业研发实验室已基本具备开展此类实验的条件。

二、拟开展的实验内容

实验教学改革的起点是首先要建好相关的实验平台,并设置对应的实验内容。我们拟开展的实验教学改革就是以《精细化工工艺学》课程中的十多个有机合成单元反应理论知识为指导和当地精细化工企业的生产实际为依托,并结合学校专业特点,拟开设出具有实用性和前沿性的实验:实验一:阳离子型表面活性剂—十二醇硫酸钠的制备。实验二:增塑剂—邻苯二甲酸二正辛酯的合成。实验三:阻燃剂—四溴双酚A的合成。实验四:内酯类香料—香豆素的合成。通过开展这类实验,可以使学生:(1)了解阳离子型表面活性剂的结构、性能和一般制法;(2)学习增塑剂的基本知识;掌握酯类增塑剂之一DnOP制备的实验方法;(3)学习阻燃剂的基本知识;掌握直接溴代法制备四溴双酚A阻燃剂的制备方法;(4)学习合成香料的基本知识和用Perkin反应制备香豆素的实验方法,以激发学生的实验热情,普及学生对绿色化学含义的真正理解;弥补我院没有开设精细有机合成实验课程的不足;并能使学生学以致用,提高实践思维及解决实际问题的能力;与企业合作,产学研相结合,促进地区经济发展,实现校企共赢的目的。开展这类精细化学品的合成实验,可以分别设置不同实验条件,使学生形成科学的思维方法,培养他们为了解决实际问题而获取知识的方法和途径的能力。

《精细化工工艺学》实验课程课题组的负责人及主要参与人员中硕士博士人数比例占全部成员的70%,既有多年从事大学有机化学实验和精细化学品课程教学工作的教师,又有长期从事精细化学品产品开发工作的企业工程师,他们具有扎实的理论基础和丰富的生产实践经验,多次承担各类的课程教学改革研究项目和企业技术研发改造项目,积累了很多教学改革和生产实践经验,并且黄山学院和安徽恒远化工有限公司对这项实验教学改革工作也将给予大力支持,他们承诺给予一定的经费资助和提供到企业调研和测试等方面的便利,这些条件将能保证本实验课程改革的顺利完成。

参考文献:

[1]唐培堃.精细有机合成化学及工艺学[M].第2版.天津:天津大学出版社,2002.

[2]高兴文.《有机合成》课程改革与实践[J].化学试剂,2010,32(2):189-192.

[3]李江胜,李浔,黄朋勉,等.逆合成分析法在精细有机合成工艺学教学中的应用[J].广州化工,2010,38(7):254-255.

[4]张庆,王键,滕俊江.精细化工工艺学课程与实践[J].广东化工,2009,36(6):222-223.

[5]张庆,巩育军,苏秋芳等.地方工科院校应用化学专业人才培养及教学体系的改革与实践[J].广东化工,2006,33(12):108-109.

[6]王巧纯.精细化工专业实验[M].北京:化学工业出版社,2008.

[7]潘懋元,车如山.略论应用型本科院校的定位[J].高等教育研究,2009,30(5):35-38.

[8]徐金明,李长江.《精细化工工艺学》产学研结合教学改革探索[J].科技创新导报,2012,(31):186-186.

[9]周莉,刘波.精细化工设计性实验教学的探索[J].化工高等教育,2008,(5):71-72.

精细化工工艺学论文第5篇

关键词 高职 精细化学品生产技术 课程设置

中图分类号:G712 文献标识码:A

精细化学品生产技术课程是高职院校精细化工类专业开设的一门专业课程。主要内容包括常用精细化学品(表明活性剂、化工助剂、农药等)的性能、品种、原料生产、生产工艺等,是科学性、实用性、综合性的化工专业课程。学生在学习该课程过程中能丰富其相关的有机化学生产知识,掌握从简单化学品或天然化学品(利用苯、脂肪酸、乙醇等)通过化工生产合成出具备一定功能作用(例如去污、抗氧化)的产品的能力,可初步具备化工生产过程设计和工艺控制的能力,综合素质和工程能力也能显著提高。目前很多高职院校的精细化学品生产技术教学多从反应类型出发,过多专注于反应原理等理论知识,而学生的生产小试及生产过程设计及工艺控制未被重视,从而降低了教学效果,达不到应有的目标——“高技能型专门人才”。我们结合学院和学生的实际情况,选取学生感兴趣的教学内容,采用多种教学方法和评价手段,与学生、学院、企业“四位一体”,共同努力,取得了较好的教学效果。

1 合理组织教学内容

高职高专院校教育的目标是培养生产、建设、管理、服务第一线实用型、技术型、应用型、复合型人才。因此在教学过程中应从培养目标出发,立足于学生的自身情况,选取实用性较强、学生易理解的生产过程知识,因此在教学内容选取时并没有集中学习精细化学品生产的主要反应,例如磺化、硝化等复杂的反应机理,而是从不同类别的精细化学品出发,主要有表面活性剂、化工助剂、胶黏剂、农药、医药中间体等,内容包括其作用、目前国内外生产情况分析、生产小试、工艺设计及流程控制,能提高学生学习兴趣,并且学习内容选取有一定的相关性,因此学习过程中,学生可以通过类比来加强理解和记忆,并能锻炼学生的自学能力,让学生从“跟着学”转变到“自主学”,从而高质量地完成教学任务。

2 结合多种教学方法

2.1 启发式教学

在教学活动中,教学主体已渐从教师转变为学生,因此如何调动学生学习主动性成为教学活动中的主要内容,因此在教学过程中多采用启发式教学方法,遵循循序渐进,由浅入深,通过丰富多彩的精细化学品产品(例如洗衣粉、化妆品等)展示及学生的产品调研报告等多种形式让学生了解精细化学品在实际生活中的重要作用,学生有迫切掌握其生产的工艺的愿望,因此提高学生参与教学活动的主动性;在学习过程中通过提问、讨论等多种形式启发学生思考力和创新力;引导学生从反应的实质来理解每类反应,加强学生分析问题和解决问题的能力,让学生由理解到记忆,而不是死记硬背;有效融合理论知识和实际生产知识,让学生更好地掌握精细化学品生产工艺。

2.2 课堂教学与生产小试相结合

精细化学品生产技术的课堂教学主要集中在精细化学品的理论知识,这些并不能满足这门课程的教学要求的,也无法保证教学效果。因此在教学过程中,在对每种教学过程中均有设计生产小试,例如在表面活性剂单元中,将理论教学与十二烷基本磺酸钠的制备实验结合,这样既保证了教学活动的完整性(理论+操作),又丰富了教学形式,提高了学生的学习兴趣。

2.3 校外参观与流程设计结合

精细化学品生产技术教学大纲要求学生需要具有掌握初步的合成和工艺流程设计控制能力,因此我们充分利用校外实训基地“江苏洁丽莱日化有限公司”,学生在实习过程中将理论与实际相结合,了解产品肥皂的生产工艺,并在教学最后环节设置了同类产品的生产流程设计。在这一教学环节中,首先培养了学生对基本精细化工生产的流程和工艺控制参数的准确把握,锻炼学生能熟练查阅相关精细化学品生产的工艺参数,使得学生能够合理地设计工艺流程;其次,流程设计过程中提倡学生利用AutoCAD等绘图软件绘出流程图,这样可提高学生的计算机绘图能力,符合现代工业化生产的要求;最后要求学生将流程设计与企业实习报告结合,提出自己观点。整个教学环节紧密结合,培养学生精细化学品反应理论、生产工艺、参数控制、计算机绘图等多方面能力。

3 综合多种考核方式

针对我院学生情况,精细化学品生产技术总课时为80 学时,其中理论课60 学时,生产小试10学时,实习报告及流程设计10 学时。在教学考核中,综合考虑三个方面:(1)学生的理论知识掌握情况,主要通过学生的期末考试体现;(2)学生平时课程投入,主要考核学生的出勤率、作业、课堂提问回答情况等;(3)学生的操作水平,主要考核学生小试实验中基本仪器操作能力、实验报告册、实习报告册及课程设计图。所占的比例为6:2:2。多种考核方式结合基本上能反映学生的知识和能力的掌握,更好地让学生和教师掌握教学效果,能及时通过教改进一步提高教学质量。

4 结语

在精细化学品合成工艺课程教学中我们立足于人才培养方案和学生需求,合理组织教学内容,采用启发式、理论知识与生产小试相结合、校外实习与流程设计相结合,综合多种形式考核方法,取得了较好的教学效果。但面对课程教学改革这项长期而系统的工程,我们将更好地开发“学院、教师、学生、企业”各方面资源和潜力,为我国精细化学品生产培养出更多的技能型专门人才。

参考文献

[1] 程毓,张明.关于高职高专教学改革的思考[J].武汉科技大学学报(社会科学版),2004.9.3(6):72-73.

[2] 张彩霞,何小陆.《精细有机合成化学及工艺学》课程教学改革研究[J].化工时刊,2009.12.12(23).

[3] 李勇.《精细有机合成》教学中启发式教学的运用[J].科技教育,2008(30).

精细化工工艺学论文第6篇

关键词:工程认证;精细化工;教学改革;实践能力;教学理念

一、我国工程教育认证的发展历程

为了提高我国高等工程教育质量,构建我国高等工程教育质量保障体系,进一步深化高等工程教育改革,建立高校工程专业与社会企业所需人才培养的双赢机制,规范与注册工程师制度相衔接的高等工程教育专业认证体系,促进工程教育国际化,实现国际互认,提升我国高等工程教育国际竞争力,教育部于2006年正式启动高等工程教育专业认证试点工作。10年来,我国工程教育专业认证工作逐渐在全国相关高校中得到了重视和积极开展。2013年6月,国际工程联盟大会在韩国召开,大会表决通过中国为《华盛顿协议》预备会员,成为该协议组织第21个成员。《华盛顿协议》是世界上最具影响力的国际本科工程学位互认协议,1989年由美国、英国、加拿大、爱尔兰、澳大利亚、新西兰6个国家的工程专业团体发起成立,旨在建立共同认可的工程教育认证体系。该协议提出的工程专业教育标准和工程师职业能力标准,是国际工程界对工科毕业生和工程师职业能力公认的权威要求。截至2013年8月,中国工程教育专业认证协会已对我国高校的373个专业点开展了认证工作,之后经过3年的不懈努力,我国工程教育专业认证协会分别受理了137个专业的2014年认证申请(其中105个专业通过认证)、156个专业的2015年认证申请和200个专业的2016年认证申请,我国工程教育水平得到了长足而显著的提高,其质量获得国际社会的一致认可。可喜的是,2016年6月,《华盛顿协议》全票通过中国科协代表我国由《华盛顿协议》预备会员转正,成为该协议第18个正式成员,表明我国工程教育专业认证与国际实质等效,标志着我国工程教育质量实现了国际化互认。

二、工程教育认证背景下我校精细化工工艺课程教学改革的必要性

华侨大学地处海峡西岸经济区的心脏地带,为了更好地服务于地方区域经济的发展,为企业人才市场输送合格的工程类专业人才,工程教育专业认证已列为我校提高办学质量的主要举措之一,校领导高度重视。与此同时,随着福建省沿海四大石化基地和重大项目的加速推进,带动了合成材料、有机化工和精细化工等配套开发,石化产业集群效应显现,化工类专业人才需求增大[1]。为了培养合格的化工工程师,我校化工学院积极申请化学工程与工艺专业的工程教育专业认证。2016年2月,中国工程教育认证协会正式受理了我校化工学院化学工程与工艺专业工程教育认证的申请,这是我校第一个被受理的工科专业,得到了校、院两级领导的高度重视和全系教师及其他相关院系的大力支持和配合。中国工程教育认证标准是基于产出的教育评价,满足华盛顿协议互认要求。基于学习产出的教育模式(OBE)最早出现于美国和澳大利亚的基础教育改革,是以预期学习产出为中心来组织、实施和评价教育的结构模式[2,3]。国内部分高校实施基于OBE教育理念的人才培养模式的综合改革,规范教学活动,树立教学标准意识,建立教学质量标准,最终取得了显著的效果,并顺利通过我国工程教育认证。众所周知,《精细化工工艺》是化学工程与工艺(精细化工方向)专业的主干专业课之一,该课程具有工程性、应用性和综合性等特点。在我校化学工程与工艺专业开展工程教育认证的背景下,基于“以学生为本,以学生学习产出为导向”的教育理念和思路开展精细化工工艺课程教学改革势在必行。

三、工程教育认证背景下精细化工工艺课程教学改革的几点思考

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工科专业毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、认识团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[4,5]。为了使学生在学习精细化工工艺课程过程中达成这个目标,必须同时从教学的两个主体———学生和教师入手,转变教育理念,改革教学方式方法,以符合我国工程教育认证标准。

(一)学生工程实践能力的培养

精细化工工艺是一门实践和理论并重的课程,在培养高素质的精细化工工程技术人才过程中,精细化学品开发、设计及合成的实验与实践起着重要作用。对于学生而言,借鉴CDIO成功的教育经验,在工程教育认证背景下精细化工工艺课程教学改革过程,一定要特别注重和加强学生工程实践能力的培养。

1.加强校企合作。根据《中国工程教育质量报告》的调查,工业界认为高校培养工程专业人才过程中存在通用能力评价高,工程能力培养不足;传统优势明显,紧跟时代需求不足;工业界参与深度和规范化不足等问题。因此,在精细化工工艺课堂教学过程中积极邀请精细化工相关企业高级工程师走入课堂参与教学,有利于学生深入了解所学知识在将来所要从事的精细化工行业中的实践应用。

2.搭建校内精细化工实践平台。实践平台是大学生进行实践活动的阵地,校内可以通过设立实验示范中心、学科重点实验室、科研成果转化平台以及本科生课外科创活动平台等举措,不断提高学生的精细化学工程实践能力和创造力。

3.设立精细化学品制作工坊。根据精细化工工艺课程需求开设特色实验室,对课程中所学主要精细化学品种类及其典型产品的制备工艺开展实验,比如手工肥皂、洗涤剂和胶黏剂等常规精细化学品的制作。与此同时,增加综合型、设计型实验的比例和深度,充分调动学生对精细化工工艺的学习积极性。比如在手工肥皂制作过程中设计透明多彩的新型多功能肥皂,培养学生的创新意识、动手操作能力和团队合作精神,提高学生的工程实践能力和创造力,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习精细化工工艺这门专业主干课程。另外,精细化工工艺特色实验室在全校范围内也可以共享实验资源和设备,这不仅可以增加学校对实验室的经费投入,而且可以显著提高精细化工专业的知名度,大大增加学生对本专业的认可度和归属感。

4.建立多元化考核标准。传统工科教学的突出问题是理论知识学习比重远大于工程能力培养比重,这是单一笔试考核模式导致的必然结果。基于工程教育认证中所要求的学习产出的教育模式,将学生在精细化工工艺课程学习过程中参加课外精细化工实践平台和精细化学品制作工坊等活动的表现形成可量化的考核标准,与传统考核标准进行有机结合,建立以加强学生工程实践能力培养为目标的多元化课程考核标准。

(二)教师课程教学理念的转变

基于OBE工程教育模式,工程教育认证将推动工科教学由“经验型”转向“科学型”、由“内容为本型”转向“学生为本型”。这就要求高校教师彻底摈弃传统的“教无定法”的教学理念,而是基于学习结果的教育模式,形成一种规范、团队、持续改进的教学方式,实现教学行为及活动的标准化与规范化,从而达到工程教育认证标准,持续为工业界输送合格的化工工程师人才。

1.建立课程目标与毕业要求的对应关系,规范和细化教学大纲及内容。《精细化工工艺》是一门介绍精细化工产品生产原理与工艺的专业课程,其课程知识体系非常零散且庞大,规范地组织教学内容和选择教学方法对于有效实现预期学习结果至关重要。精细化工工艺课程的教学目标:一是让学生能够根据市场需求的不断变化,设计新型精细化工产品;二是让学生运用精细有机合成化学及工艺学理论,根据精细化学品的功能特点及研究目的,选择适宜的研究路线,设计可行的有机合成单元反应实验方案;三是让学生熟悉与精细化工行业相关的产品技术标准、知识产权、法律法规、产业政策及发展现状和趋势,能识别、分析精细化工新产品、新技术、新工艺的开发和应用对社会、健康、安全、法律以及文化的潜在影响,深刻理解精细化工在国民经济中的重要地位和作用。以上课程目标分别对应于我国工程教育认证标准中化学工程与工艺专业学生应达到的十二条毕业要求中“设计/开发解决方案”、“研究”和“工程与社会”等方面的能力要求。在对学生学习结果有了清晰的认识后,教师通过细化教学大纲来规范教学内容和控制教学进度,从而保证课程目标的达成。

2.整合教学资源,避免课程间教学内容的低水平重复。对于化学工程与工艺专业(精细化工方向)的学生而言,在开设《精细化工工艺》课程的同时,还开设了《精细化学品》和《高分子化工工艺》等相关课程。过去,这些课程在教学内容上存在部分重复,比如有机合成反应基础知识的介绍,学生对此也提出了意见和看法。OBE工程教育模式客观上要求整合各类教学资源,明确不同课程对达成毕业要求指标点(预期学习结果)的贡献及程度。这就需要各专业教师之间进行有效地交流与合作,协调相关课程的教学大纲及内容,避免教学资源的浪费。

3.建立课程教学质量跟踪调查及反馈机制,形成持续改进的教学理念。工程教育认证要求建立毕业生质量跟踪调查机制,形成科学有效的毕业生评价体系,为学校更好地培养工程人才提供重要依据。显而易见,毕业生质量与课程教学质量紧密相关,只有建立后者的跟踪调查及反馈机制,才能保障前者的水平。除了校院两级对精细化工工艺课程教学主要环节进行质量监控外,教师一方面于课程教学结束后在所授班级召开座谈会,听取学生对所学课程内容及授课方式、进度等方面的看法和意见,教师对所提问题与学生进行交流并提供合理化建议;另一方面,针对从事精细化工行业的毕业生进行跟踪调查,灵活运用现代通讯及联络工具、调查问卷等多种形式,开展关于学生在校期间所学精细化工工艺课程对其职业发展的影响以及其对该门课程设置、教学内容及方法等方面的建议和意见的调查,另外还可以展开毕业生所在单位对所需精细化工工程人才知识架构要求的调研。授课教师对以上信息收集整理后进行归纳总结,形成反馈整改意见,并在下一次的课程教学过程中有效体现,形成良性互动循环,促进精细化工工艺课程教学质量的持续改进。

作者:甘林火 单位:华侨大学

参考文献:

[1]甘林火.精细化工工艺课程教学的探索[J].广州化工,2015,43(5):220-221.

[2]顾佩华,胡文龙,林鹏,等.基于“学习产出”(OBE)的工程教育模式——汕头大学的实践与探索[J].高等工程教育研究,2015,(1):27-37.

[3]赵卫红,王彦斌.基于“OBE”理念的精细化工专业实验课程建设[J].亚太教育,2015,(7):85.

精细化工工艺学论文第7篇

关键词:工作过程;精细化工生产技术;课程建设

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)12-0089-02

高等职业教育以培养高端技能型人才为目标,更应注重学生社会适应能力和创新能力的培养。我院应用化工技术专业自2003年招生以来,根据人才培养的需要适时开设了《精细化工生产技术》这门课程。通过近十年的建设,该课程在培养学生的动手能力、创造能力及综合实践能力方面起到了非常重要的作用,特别是两轮项目化教学改革的实施大大提高了学生学习的积极性和主动性,培养和锻炼了学生的实践能力、分析能力、合作能力和解决问题的能力。

课程定位

《精细化工生产技术》是应用化工技术等相关专业重要的职业核心课程之一。通过对典型精细化工产品工艺路线的分析与选择、催化剂的选择与使用、生产设备的选择、生产工艺流程的组织、生产操作及控制,生产异常现象及故障排除的形式来组织教学,培养学生的职业核心能力、专业能力和社会能力,使其逐步成为具备较强实际工作能力的化工类可持续发展的高端技能型人才。

课程目标

能力目标 能检索各种文献资料并加以处理;能根据现有的资料制定出产品的小试方案;能运用各种单元反应的原理分析产品生产中的影响因素,优化小试工艺条件;能选择合适的药品、辅助材料等原材料,并能对各种原材料是否合格进行判断;能正确进行投料和卸料;能合理选用实验室的仪器设备,并安装、调试;能根据小试方案组织实验室制备,并能及时发现和分析生产过程中的问题,提出具体的解决方案;能选择合适设备对制备的中间产品、粗产品进行分离提纯等;能使用常规分析方法和实验室常用分析仪器对中间产品、粗产品、产品进行检测,实现对小试过程的质量监控;能对实验过程中产生的“三废”进行无害化处理;能正确收集和整理实验数据,并能根据数据处理结果对小试实验进行正确的判断;能根据小试过程拟定出合理的产品工业化生产方案,并能对所设计出的方案进行综合评价;能利用所学知识改进现有工艺和优化配方等。

知识目标 熟悉检索相关文献资料的方法和途径;掌握磺化、卤化、还原、酰基化、烷基化、氧化、缩合等单元反应的反应机理,掌握其反应规律及特点;理解“7S(整理、整顿、清洁、清扫、素养、节约、安全)管理”的内涵,并能在实验过程中自觉遵守;熟悉实验室常见事故和应急处理办法等;掌握精细化工实验(实训)室常用的设备如电动搅拌器、加热装置、离心分离机、真空泵等的使用方法;熟悉过(抽)滤、蒸馏、萃取、重结晶、分馏等单元操作的原理;掌握旋转粘度计、旋光分析仪、阿贝折光仪、分光光度计、熔点测定仪等常规分析仪器的使用方法;了解实验数据的记录、收集与处理的方法;熟知实验室及企业生产车间防火防爆防毒害等防范方法及措施;熟悉常用精细化工过程放大的方法和原理;理解配方原则和生产工艺条件确定的方法;熟悉生产原材料的选用原则和检测方法;熟知物料的处理方法和加料方法等。

素质拓展目标 通过任务驱动、项目引领、工作过程系统化的教学模式,学生具备较强的职业素养,为将来在企业从事的化工操作、化学检验、生产控制与管理等工作岗位打下坚实的基础。具体包括以下内容:培养学生信息获取和处理能力;在项目实施过程中形成培养学生的自学能力及与人合作精神;培养学生节约、环保、低碳、成本意识;培养学生具备安全第一、预防为主的安全意识;通过“7S现场管理”使学生养成规范管理的意识;在实验数据、现象记录及报告书写时,体现出诚信、规范意识和实事求是、科学严谨的工作作风;在实训操作过程中培养学生胆大心细、爱岗敬业的工作态度;小组分工合作培养学生的团队精神和合作意识;通过项目汇报答辩培养学生的语言表达能力、与人沟通的能力和应变能力;让学生学会认真倾听别人谈话,不随意打断别人说话,体现出尊重他人、文明礼貌的素质;培养实事求是、客观公正地评价自己的能力,学会批评与自我批评,具有一定的承受能力和迎接挑战的意识;培养和提高学生的综合能力和综合素质,使之能理论联系实际,具有创新意识等。

课程内容的整合

根据能力和知识目标的要求,我们把课程内容进行了知识结构的整合与重构,将原来理论知识体系下的章节内容整合为四个项目,选择了四大典型精细化学品的生产过程作为载体实施教学。

项目一:表面活性剂——十二烷基苯磺酸钠的生产。通过项目实施,学生掌握表面活性剂的特点及分类,化学结构与性能,学会认识与选择原料,掌握磺化工艺特点及常用磺化工艺,能够根据工艺选择合适的生产设备及条件控制,制备出产品并进行必要的质量检测。项目二:增塑剂——邻苯二甲酸二丁酯的生产。通过项目学习,学生了解合成材料助剂的分类、常用助剂品种及典型产品(邻苯二甲酸酯类增塑剂)的合成原理,学会认识与选择原料,确定合成路线,掌握酯化反应基本原理,选择合适的酯化工艺并根据工艺正确选择生产设备及设备条件控制,制备出产品并进行必要的质量检测。项目三:食品抗氧剂——丁基羟基茴香醚的生产。通过项目实施,学生掌握食品添加剂的特点及分类,常用食品添加剂的作用原理及合成工艺,学会认识与选择原料,确定绿色合成路线,掌握工艺特点并能够根据工艺选择合适的生产设备及条件控制,制备出产品并进行必要的质量检测。项目四:乳胶涂料的生产。通过项目学习,学生了解涂料的定义、组成及分类,熟悉常见涂料的品种及乳胶涂料的配制方法,掌握乳液聚合的基本原理及工艺方法,学会认识配方各种原料的性质与作用,合理选择生产设备及设备条件控制,制备出产品并进行必要的质量检测等。

教学组织实施

本课程是基于工作过程系统化的课程设计,教学组织与实施也应区别于传统的教学模式。在教学过程中我们以“研究性学习”的教育理念来指导和组织本课程的教学,以学生为教学主体,调动学生的学习积极性,给出生产任务,以典型精细化学品的生产引导学生课堂理论学习,课程的系统性与讲课的发散性兼顾,让学生充分领略到精细化工领域的生机与活力。

必要的理论知识讲解 基于工作过程的项目化课程教学实施注重学生职业能力的培养和技能水平的提升,但并不能因此忽略理论知识的学习,因为项目的实施需要必要的理论知识支撑。但理论知识讲什么内容、怎么讲、讲多长时间等问题需要教师认真思考。项目实施过程中所涉及的最主要内容、核心工艺及学生自己难以自学的内容等需要教师在课堂上认真讲解。笔者在《精细化工生产技术》项目化教学实施过程中,将每一个项目实施过程中所需要的知识点一一列举出来,筛选出最核心内容、学生不易掌握的内容及典型工艺在课堂上讲解,以利于学生顺利完成整个项目。例如,项目一“十二烷基苯磺酸钠的生产”,我们将表面活性剂的结构、磺化工艺原理及常用的磺化工艺及特点介绍给学生,其余内容要求学生自学,在“必需、够用”原则的指导下进行集中理论讲解,为项目的完成奠定了基础。

重视学生实践动手能力的培养 传统的教学方式是以实验教材为中心的套管式教学,不能给学生更多动手机会和动脑时间。采用项目化教学,学生不再拘泥于实验教材,通过广泛查阅资料,优选工艺制定小试方案,并以小试方案为依据,组织实验室产品制备,根据实验室制备过程优化工艺条件,选择合适的工艺、合理的设备给出产品的工业化生产方案。

凸显教学中学生的主体地位 学生参与度高是项目化教学改革的一大特色。在项目实施的每个阶段须要学生向教师及其他人分别展示自己的作业、产品、方案等。我们在教学过程中安排学生将项目小试方案、制备出的产品、工业化生产方案等进行介绍和展示。汇报过程也是学习过程,学生在汇报时允许其他人评论并提出不同意见,通过思想的碰触,经常能够迸发出很多新观念、新方法,更有一些书本上不曾涉及的内容,需要教师和学生共同学习解决。

建立科学合理的考核评价体系 科学的考核评价体系有利于学生学习积极性的提高,有利于提高教学效果、提升教学质量。本课程主要考核学生的工作态度和团队协作精神及完成任务的质量、数量,采用产品评价制,以平时项目考核为主,期末理论考试为辅的考核方法。将考核评价设计为两部分:过程性评价+终结性评价,期中过程性评价分为教师评价(课堂汇报+实训操作+项目完成报告)、小组评价及自我评价;终结性评价包含自主项目评价及知识考核(考试)两部分,与传统的一张试卷定成绩的考核方式相比更加合理。

《精细化工生产技术》以典型精细化工产品为载体,呈现真实的生产过程。教学中强化学生理论联系实际的能力和自学能力。学生的学习目的性更强,积极性更高,通过小组内的分工与合作加强了学生的团队精神。学生的文献检索能力、办公软件应用能力、工程技术能力、语言表达能力、应变能力、自我探究能力和实验技术能力均得到了很大程度的提高。通过毕业生反馈发现,学生到企业后上手快,能适应生产技术发展的需要,并为学生将来的可持续发展打下良好的基础。总之,项目化教学改革中需要进行不断创新与总结,善于发现、思考、解决问题并将研究成果应用到教学过程中,从而全面提升教育教学质量。

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